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  Observation of a Low-Lying Metastable Electronic State in Highly Charged Lead by Penning-Trap Mass Spectrometry

Kromer, K., Lyu, C., Door, M., Filianin, P., Harman, Z., Herkenhoff, J., Indelicato, P., Keitel, C. H., Lange, D., Novikov, Y. N., Schweiger, C., Eliseev, S., & Blaum, K. (2023). Observation of a Low-Lying Metastable Electronic State in Highly Charged Lead by Penning-Trap Mass Spectrometry. Physical Review Letters, 131(22):. doi:10.1103/PhysRevLett.131.223002.

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基本情報

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アイテムのパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000E-1BFB-A 版のパーマリンク: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-000F-3E23-5
資料種別: 学術論文

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説明:
-
OA-Status:
Gold
説明:
MPIK press release: Towards the next-generation atomic clock
OA-Status:
Not specified
説明:
MPIK-Pressemitteilung: Auf dem Weg zur Atomuhr der nächsten Generation
OA-Status:
Not specified
URL:
https://arxiv.org/pdf/2310.19365 (プレプリント)
説明:
-
OA-Status:
Green

作成者

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 作成者:
Kromer, Kathrin1, 著者                 
Lyu, Chunhai2, 著者                 
Door, Menno1, 著者                 
Filianin, Pavel1, 著者                 
Harman, Zoltán2, 著者           
Herkenhoff, Jost1, 著者                 
Indelicato, Paul, 著者
Keitel, Christoph H.2, 著者                 
Lange, Daniel1, 著者                 
Novikov, Yuri N., 著者
Schweiger, Christoph1, 著者                 
Eliseev, Sergey1, 著者                 
Blaum, Klaus1, 著者                 
所属:
1Division Prof. Dr. Klaus Blaum, MPI for Nuclear Physics, Max Planck Society, ou_904548              
2Division Prof. Dr. Christoph H. Keitel, MPI for Nuclear Physics, Max Planck Society, ou_904546              

内容説明

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キーワード: Electron correlation calculations for atoms & ions, Electronic excitation & ionization, Penning traps, Mass spectrometry
 MPINP: Präzisionsexperimente - Abteilung Blaum
 MPINP: Expt. PENTATRAP - Abteilung Blaum
 MPINP: Research group Z. Harman – Division C. H. Keitel
 要旨: Highly charged ions (HCIs) offer many opportunities for next-generation clock research due to the vast landscape of available electronic transitions in different charge states. The development of extreme ultraviolet frequency combs has enabled the search for clock transitions based on shorter wavelengths in HCIs. However, without initial knowledge of the energy of the clock states, these narrow transitions are difficult to be probed by lasers. In this Letter, we provide experimental observation and theoretical calculation of a long-lived electronic state in Nb-like Pb41+ that could be used as a clock state. With the mass spectrometer PENTATRAP, the excitation energy of this metastable state is directly determined as a mass difference at an energy of 31.2(8) eV, corresponding to one of the most precise relative mass determinations to date with a fractional uncertainty of 4×10−12. This experimental result agrees within 1σ with two partially different ab initio multiconfiguration Dirac-Hartree-Fock calculations of 31.68(13) eV and 31.76(35) eV, respectively. With a calculated lifetime of 26.5(5.3) days, the transition from this metastable state to the ground state bears a quality factor of 1.1×1023 and allows for the construction of a HCI clock with a fractional frequency instability of < 10−19/√τ.

資料詳細

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言語:
 日付: 2023-11-29
 出版の状態: オンラインで出版済み
 ページ: 7
 出版情報: -
 目次: -
 査読: -
 識別子(DOI, ISBNなど): DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.223002
 学位: -

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出版物 1

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出版物名: Physical Review Letters
  省略形 : Phys. Rev. Lett.
種別: 学術雑誌
 著者・編者:
所属:
出版社, 出版地: Woodbury, N.Y. : American Physical Society
ページ: - 巻号: 131 (22) 通巻号: 223002 開始・終了ページ: - 識別子(ISBN, ISSN, DOIなど): ISSN: 0031-9007
CoNE: https://pure.mpg.de/cone/journals/resource/954925433406_1